[发明专利]基于寡核苷酸链的荧光增强型Hg2+检测芯片及方法

权利要求书

1.一种基于寡核苷酸链的荧光增强型Hg²⁺检测芯片，其特征在于利用Hg²⁺可特异性地与DNA的两个相邻胸腺嘧啶碱基（T）共价结合，介导T–T配对形成稳定的T–Hg²⁺–T结构，进而诱导与全T寡核苷酸链杂交的互补链的释放。

2.按权利要求1所述的检测芯片，其特征在于所述诱导进而诱导与全T寡核苷酸链杂交的互补链的释放是在全T寡核苷酸链的一端引入一段随机序列，并预先用荧光标记的互补链与之杂交，再用荧光淬灭基团标记的聚腺苷酸链与全T寡核苷酸链片段杂交，荧光基团与淬灭基团之间发生荧光共振能量转移使得荧光淬灭；当Hg²⁺诱导T–Hg²⁺–T结构形成而使得聚腺苷酸链被释放，引起荧光信号增强。

3.制备如权利要求1或2所述的检测芯片的方法，其特征在于首先将合成的含有富T寡核苷酸链片段以及随机序列片段的单链DNA固定在经修饰的玻片上；然后将荧光基团标记的随机序列互补链以及淬灭基团标记的聚腺苷酸链分别与单链DNA中的随机序列片段以及富T寡核苷酸链片段杂交，形成双链结构，制备低荧光值的Hg²⁺检测芯片。

4.按权利要求3所述的方法，其特征在于制备步骤包括：

（1）化学修饰的含有富T寡核苷酸链片段以及随机序列片段的单链DNA固定在化学修饰的玻片上

2-20μM化学修饰的单链DNA按体积比为1:1的比例加入2×点样缓冲液，通过以接触式Cartesian microarray制作系统点阵于化学修饰的载玻片，点样完毕，将玻片置于70%湿度，室温条件下48～72h进行固定；并分别用质量百分数为0.2％SDS和去离子水洗2次，每次2min，然后用醛基封闭液封闭15min；再依次用质量百分数为0.2％SDS和去离子水各洗2次，每次2min，吹干，备用；

（2）随机序列互补链与单链DNA中的随机序列片段杂交

标记了荧光基团的随机序列互补链用杂交液稀释成1-10μM。将稀释好的溶液加在芯片的斑点处，盖上盖玻片；芯片置于湿盒中，25℃，过夜。次日早上，将芯片置于4℃，30min，再25℃，15min；然后依次用10mMMOPS,100mM NaNO₃,pH7.2洗5-10min，吹干，备用；

（3）聚腺苷酸链与单链DNA中的富T寡核苷酸链片段杂交

标记了淬灭基团的聚腺苷酸链与单链DNA的杂交方法如步骤（2）所述。

5.按权利要求4所述的方法，其特征在于：

步骤（1）使用的探针A的序列为

5’NH2-C12 AGCGTATCGACGAAATTTTTTTTTTTTTT-3'；

步骤（2）使用的探针B的序列为

5'Cy5-CGTCGATACGCT-3'；

步骤（3）使用的探针C的序列为

5’AAAAAAAAAAAAAA-BHQ33'。

6.如权利要求1或2所述的检测芯片的使用方法，其特征在于只需将待测样品添加到芯片上保持一段时间，冲洗后利用荧光芯片信号分析系统扫描芯片，通过分析荧光信号的变化，实现对Hg²⁺的检测。

7.按权利要求6所述的使用方法，其特征在于：

①所述的芯片的Hg²⁺的检测范围为10nM~100μM；

②所述的芯片对Hg²⁺具有离子选择性，除Hg²⁺外的其他常见的金属离子没有响应性。